P.A.M DIRAC Σανίνου-Χατζάκη Ζέτα Χανιώτη Μαρία Γ’4 ΕΡΓΑΣΙΑ ΦΥΣΙΚΗΣ P.A.M DIRAC Σανίνου-Χατζάκη Ζέτα Χανιώτη Μαρία Γ’4

Γενικές πληροφορίες Ο P.A.M Dirac ή αλλιώς ο Πολ Άντριεν Μορίς Ντιράκ γεννήθηκε στις 8 Αυγούστου του 1902 στο Μπρίστολ της Αγγλίας και πέθανε στις 20 Οκτωβρίου του 1984 σε ηλικία 82 ετών στη Φλόριντα. Πραγματοποίησε τις σπουδές του στο Πανεπιστήμιο του Κέιμπριτζ και στο Πανεπιστήμιο της Φλόριντα. Ήταν μέλος του Τάγματος της Αξίας κ μέλος της Βρετανικής Ακαδημίας. Ήταν Βρετανός θεωρητικός φυσικός. Τέλος ,το αποκορύφωμα της καριέρας του αποτέλεσε το γεγονός ότι μοιράστηκε το βραβείο Νόμπελ Φυσικής το 1933 με τον Έρβιν Σρέντινγκερ «για την ανακάλυψη νέων, παραγωγικών μορφών της ατομικής θεωρίας».

Το έργο και η ζωή του Στο πανεπιστήμιο της πόλης του Μπρίστολ σπούδασε ηλεκτρολόγος μηχανικός και πήρε το δίπλωμά του το 1921. Μετά στράφηκε στα μαθηματικά και, αφού συμπλήρωσε τις σπουδές του, προσλήφθηκε στο Κολέγιο του Αγίου Ιωάννη στο Κέιμπριτζ, όπου έμεινε για πολλά χρόνια.Εκεί μελέτησε τη γενική σχετικότητα και την κβαντομηχανική Το 1925: ο Χάιζενμπεργκ παρουσίασε την πρώτη ολοκληρωμένη εκδοχή της κβαντικής θεωρίας ο Ντιράκ χρησιμοποίησε διαφορετικά μαθηματικά εργαλεία και έτσι μπόρεσε να εξάγει τους κανόνες της κβάντωσης με πιο περιεκτικό τρόπο.

Το 1926: Για την εργασία του πήρε το διδακτορικό του στο Κέμπριτζ. Το 1932 : Κύρια συμβολή του ήταν η διατύπωση της σχετικιστικής εξίσωσης για την κυματοσυνάρτηση του ηλεκτρονίου. Μια συνέπειά της ήταν η πρόβλεψη για την ύπαρξη του ποζιτρονίου, του θετικά φορτισμένου ηλεκτρονίου, που επιβεβαιώθηκε πειραματικά το 1932.

Ο Ντιράκ συνέβαλε επίσης ως εξής: Με τις καινοτόμες ιδέες του για την πόλωση του κενού και τα μαγνητικά μονόπολα. Υπήρξε θεμελιωτής της κβαντικής ηλεκτροδυναμικής ενώ ήταν και ο πρώτος που εισήγαγε τον όρο. Η δουλειά του στη δεκαετία του '60 χρησίμευσε πολύ στους μοντέρνους ερευνητές της θεωρίας των χορδών, ενώ ασχολήθηκε και με την κοσμολογία. Το έργο του καθιστά τον Ντιράκ έναν από τους κορυφαίους φυσικούς του 20ού αιώνα, ενώ ορισμένοι τον θεωρούν ανώτερο από τον Αϊνστάιν.

Ανθρωπιστικός αθεϊσμός Ο Ντιράκ πέρασε δύσκολα παιδικά χρόνια, καθώς ο πατέρας του ήταν εξαιρετικά αυταρχικός, ένα γεγονός που τον έκανε αρκετά κλειστό σαν άνθρωπο. Αφοσιώθηκε στην επιστήμη, στην οποία αφιέρωνε σχεδόν όλο το χρόνο του, εκτός από τις Κυριακές, που αρεσκόταν σε μοναχικούς περιπάτους. Έτσι έγινε γνωστός για την λακωνικότητα αλλά και την ακριβόλογη φύση του. Στην επιστημονική του ασχολία αναζητούσε διαρκώς στοιχεία όπως η ομορφιά, η αρμονία και η λογική συνέπεια, τα οποία γενικά δίνουν αξία στην ανθρώπινη ζωή.

Στις φιλοσοφία του,ο Ντιράκ έδινε έμφαση στην έννοια της αλλαγής, την οποία επέκτεινε ως τη σφαίρα των θεμελιωδών φυσικών νόμων: «Συχνά υποθέτουμε πως οι νόμοι της φύσης ήταν πάντοτε ίδιοι με τους σημερινούς. Τίποτε όμως δεν μας το επιβεβαιώνει.Οι νόμοι μπορεί να αλλάζουν. Ιδιαίτερα οι ποσότητες που θεωρούνταν σταθερές. Ταυτόχρονα, συμμεριζόταν τις πεποιθήσεις των περισσότερων επιστημόνων για την αυθυπαρξία της φύσης και το εσφαλμένο των θεολογικών αντιλήψεων.

Ο Χάιζενμπεργκ αφηγείται ένα ενδιαφέρον περιστατικό από το συνέδριο του Σολβέ στα 1927: Σε μια κουβέντα ανάμεσα στον Πάουλι, τον Χάιζενμπεργκ και τον Ντιράκ γύρω από τον Αϊνστάιν και τις απόψεις του Πλανκ για τη θρησκεία, ο Ντιράκ έκανε την εξής τοποθέτηση: «Δεν μπορώ να καταλάβω γιατί χάνουμε τον καιρό μας συζητώντας τη θρησκεία. Αν είμαστε έντιμοι -και ως επιστήμονες η εντιμότητα είναι το κύριο καθήκον μας- δεν μπορεί παρά να παραδεχτούμε ότι κάθε θρησκεία είναι μια δέσμη από ψευδείς προτάσεις, στερημένη από κάθε αληθινή θεμελίωση. Η ίδια η ιδέα του Θεού είναι ένα προϊόν της ανθρώπινης φαντασίας. Δεν αναγνωρίζω κανένα θρησκευτικό μύθο, έστω και μόνο γιατί αντιφάσκουν ο ένας προς τον άλλο».

Εξίσωση του Ντιράκ Η εξίσωση Ντιράκ είναι: Μία εξίσωση της σχετικιστικής κβαντικής μηχανικής, η οποία περιγράφει σωματίδια με σπιν. Η πρώτη προσπάθεια για μία σχετικιστική εξίσωση στην κβαντική μηχανική κατέληξε στην εξίσωση Κλάιν-Γκόρντον, μία γενίκευση της εξίσωσης Σρέντινγκερ. Το κίνητρο για τη δημιουργία της εξίσωσης Ντιράκ, ήταν να μπορέσει να αποφευχθεί η εμφάνιση αρνητικών ενεργειών μέσω της γραμμικοποίησης της εξίσωσης ως προς την παράγωγο του χρόνου, δηλαδή την ενέργεια. Η γραμμικοποίηση ως προς τον χρόνο επιτεύχθηκε, αλλά η ανάγκη ικανοποίησης της σχετικιστικής σχέσης για την ενέργεια E2=p2+m2 (c=1), επανεμφάνισε τις αρνητικές ενέργειες. Το κέρδος τελικά είναι ότι η νέα εξίσωση έχει λύσεις σε μορφή πινάκων, δηλαδή σε «πλουσιότερη» δομή και το σπιν προκύπτει αυθόρμητα μέσα από τις λύσεις της.

Κβαντική ηλεκτρομαγνητική Η κβαντομηχανική δεν είναι μια θεωρία που προέκυψε από τη φαντασία ενός φυσικού. Οι περισσότεροι φυσικοί την αποδέχτηκαν κάτω από την πίεση των πειραματικών δεδομένων, μια και ερχόταν σε σύγκρουση με τις καθιερωμένες τους αντιλήψεις. Μερικοί μάλιστα, όπως ο Αϊνστάιν, συνέχισαν να την αμφισβητούν μέχρι το τέλος της ζωής τους.

Ο όρος «Κβαντική Μηχανική» εμφανίζεται για πρώτη φορά σε μελέτη του Μπορν το 1924, με τίτλο "Περί της κβαντομηχανικής" Το 1928 ο Ντιράκ διατύπωσε την σχετικιστική του εξίσωση για το ηλεκτρόνιο και άλλα παρόμοια με αυτό σωματίδια (φερμιόνια), εξηγώντας ταυτόχρονα το σπιν και προβλέποντας την ύπαρξη του αντιηλεκτρονίου (ή ποζιτρονίου) και των αντισωματιδίων γενικότερα. Στο σημείο αυτό η κβαντομηχανική δεν τελειώνει, αλλά τίθενται οι βάσεις για την εκρηκτική εξέλιξη της επιστήμης και της τεχνολογίας που γνώρισε η ανθρωπότητα. Αναπτύσσεται η πυρηνική φυσική και η μελέτη των στοιχειωδών σωματιδίων, η κβαντική χημεία, εμβαθύνεται η μελέτη των ημιαγωγών και εφευρίσκονται τα τρανζίστορ, οδηγώντας στην «ηλεκτρονική επανάσταση», ερμηνεύονται οι εσωτερικές διαδικασίες των άστρων, εφευρίσκονται τα λέιζερ, ανακαλύπτεται η υπεραγωγιμότητα κλπ.